TWI548289B - 開放式揚聲器漏氣測試系統及方法 - Google Patents

Description

開放式揚聲器漏氣測試系統及方法

本發明關於一種揚聲器漏氣測試系統及方法，尤其是指一種開放式揚聲器漏氣測試系統及方法。

隨著各式影音娛樂的盛行，播放音響、電腦、電視或手機等電子裝置中的音訊檔案成為當前重要的使用者需求，因此能夠將電子訊號轉換為聲波的揚聲器亦成為現代人重要的周邊電子裝置。揚聲器依據其音箱結構設計可分為密閉式揚聲器與開放式揚聲器，其中開放式揚聲器是指將一揚聲器單體放置於一音箱中的揚聲器，且音箱上設有一開口。當揚聲器單體向後方輻射的聲波經過音箱的背板反射，再經一計算過的路徑傳至音箱上的開口時，向後方輻射的聲波的相位將被調整至與揚聲器單體向前方輻射的聲波的相位相同。由於上述向後方輻射的聲波與揚聲器單體向前方輻射的聲波相位一致，因此向後方輻射的聲波與向前方輻射的聲波互相疊合後產生相長干涉，增加低頻輻射的強度，進而提升揚聲器的效能。

然而，若開放式揚聲器的音箱具有漏氣處時，漏氣處將導致非常規的聲洩漏而形成雜音，導致開放式揚聲器的音質不佳。因此，在開放式揚聲器出廠前，必須測試是否有漏氣現象以確保其品質。

習知已有測試開放式揚聲器是否漏氣的方法。舉例來說，利用開放式揚聲器播放低音以產生氣壓，經由檢測員藉由聽診器聽取開放式揚聲器的表面，再藉由有無洩漏的氣流聲以判定開放式揚聲器是否漏氣。然而，藉由氣流聲判斷開放式揚聲器是否漏氣不僅需耗費大量檢測時間，且氣流聲的判定容易受到人為因素影響而誤判。

因此，為了增加開放式揚聲器的測試效率與正確率，需要一種可改善習知缺失之開放式揚聲器漏氣測試系統及方法。

本發明之主要目的係提供一種高效率與高正確率之開放式揚聲器漏氣測試系統及方法。

於一較佳實施例中，本發明提供一種開放式揚聲器漏氣測試系統，用以測試一開放式揚聲器是否有漏氣現象，其中開放式揚聲器包括一音箱且音箱上具有一開口，系統包括：一密封件，用以卡合於開口，以密封開口；一真空產生器，用以使該音箱內產生一負壓值；一第一連通管，用以連通開放式揚聲器以及真空產生器，其中第一連通管之一端穿過密封件而伸入開放式揚聲器之音箱內，第一連通管之一另一端連接於真空產生器；以及一壓力測量裝置，用以測量開放式揚聲器之音箱內之一平衡氣壓值；其中，藉由比較開放式揚聲器之平衡氣壓值與真空產生器對一良品音箱所能產生之一預設負壓值而判斷開放式揚聲器是否有漏氣現象。

於另一較佳實施例中，本發明提供一種開放式揚聲器漏氣測試方法，用以測試一開放式揚聲器是否有漏氣現象，其中開放式揚聲器包括一音箱且音箱上具有一開口，方法包括：密封開放式揚聲器之開口；分別連通一真空產生器與一壓力測量裝置至開放式揚聲器之音箱內部；啟動真空產生器，用以使該音箱內產生一負壓值；等待真空產生器與開放式揚聲器之音箱內之間之氣壓平衡；測量開放式揚聲器之音箱內之一平衡氣壓值；以及比較開放式揚聲器之平衡氣壓值與真空產生器對一良品音箱所能產生之一預設負壓值，藉以判斷開放式揚聲器是否有漏氣現象。

10‧‧‧開放式揚聲器

11‧‧‧揚聲器單體

12‧‧‧音箱

13‧‧‧開口

14‧‧‧導音管

20、30‧‧‧揚聲器漏氣測試系統

21、31‧‧‧密封件、軟木塞

22、32‧‧‧真空產生器

321‧‧‧穩壓模組

322‧‧‧開關

23、33‧‧‧第一連通管

231‧‧‧第一連通管之一端

232‧‧‧第一連通管之另一端

24、34‧‧‧壓力測量裝置

241、341‧‧‧第二連通管

242、342‧‧‧壓力計

243‧‧‧第二連通管之一端

244‧‧‧第二連通管之另一端

25‧‧‧電磁閥

26‧‧‧穩壓器

27、35‧‧‧控制器

S11~S16‧‧‧步驟

A‧‧‧軟木塞之一端

B‧‧‧軟木塞之另一端

圖1：係為本發明之開放式揚聲器之示意圖。

圖2：係為本發明之開放式揚聲器之剖面圖。

圖3：係為本發明之開放式揚聲器漏氣測試系統之示意圖。

圖4：係為本發明之開放式揚聲器漏氣測試方法之流程圖。

圖5：係為本發明之開放式揚聲器漏氣測試系統之另一實施例之示意圖。

本發明之開放式揚聲器係指音箱上設有開口的揚聲器，例如應用倒相式音箱(Bass Reflex Enclosure)、迷宮式音箱或是號角式音箱等揚聲器。於本較佳實施例中，開放式揚聲器以應用倒相式音箱的揚聲器為例，但並不以此為限。

請參閱圖1與圖2，圖1為本發明之開放式揚聲器之示意圖，圖2為本發明之開放式揚聲器之剖面圖。如圖1與圖2所示，開放式揚聲器10包括一揚聲器單體11、一音箱12、一開口13以及一導音管14。其中，揚聲器單體11嵌入於音箱12，開口13設置於音箱12的表面，導音管14設置於音箱12中，且導音管14之一端連接於開口12。關於開口13與導音管14的功能將於下文說明。

當揚聲器單體11震動而產生聲波時，聲波可分為向揚聲器單體11前方輻射的聲波與向揚聲器單體11後方輻射的聲波。由於人耳對於低頻聲波較不敏感，若能夠將向揚聲器單體11後方輻射的聲波導出音箱12外，則可進一步增加低頻輻射。然而，向前方輻射的聲波與向後方輻射的聲波的相位相反，若將未經任何處理的向後方輻射聲波直接傳出音箱12，則兩種聲波因相位不同而將互相干涉而導致揚聲器10的效能不佳。因此，當向後方輻射聲波受到音箱12的背板反射，並經由導音管14而抵達音箱12上的開口13時，向後方輻射聲波的相位已被反轉而成為反相聲波，而與向前方輻射聲波的相位一致。如此一來，上述的反相聲波可與向前方輻射的的聲波互相疊合，進而增加開放式揚聲器10的低頻輻射。由於開放式揚聲器10的結構與原理與一般應用倒相式音箱的揚聲器相同，於此將不再贅述。

請參閱圖3，圖3為本發明之開放式揚聲器漏氣測試系統之示意圖。如圖3所示，開放式揚聲器漏氣測試系統20包括一密封件21、一 真空產生器22、一第一連通管23、一壓力測量裝置24、一電磁閥25、一穩壓器26以及一控制器27。

密封件21卡合於開放式揚聲器10的開口13，用以密封開口13以使音箱12內部形成封閉空間。密封件21可選為一由彈性材質所製成的密封件，其中彈性材質為橡膠、軟木塞或塑膠，但並不以此為限。於本較佳實施例中，密封件21以軟木塞為例，但並不以此為限。此外，軟木塞21包括之一第一端A以及一第二端B，其中軟木塞21之第一端A穿過開口13而位於開放式揚聲器10之中，軟木塞21之第二端B則位於開放式揚聲器10之外。

為了避免軟木塞21與開口13之間產生縫隙而無法順利密封開口13，因而導致開放式揚聲器10內部無法形成封閉空間，於本較佳實施例中，開放式揚聲器10的開口13為一圓形開口，而軟木塞21可採用結構與開口13相應的圓錐體。再者，軟木塞21的第一端A的直徑小於開口13的直徑，且軟木塞21的第二端B之直徑大於開口13之直徑，藉以增加軟木塞21卡合於開口13時的密合度。

真空產生器22藉由壓縮空氣的流動形成真空氣流，進而抽取音箱12內部的空氣，使音箱12內部產生一負壓值。此外，當真空產生器22對一良品音箱抽氣一預設時間後，例如5秒鐘，良品音箱內部產生的負壓值將被定義為一預設負壓值。然而，本發明之開放式揚聲器漏氣測試系統並不以負壓為限，於其他實施例中，亦可利用產生正壓的裝置，使音箱內部產生一正壓值以進行測試。

第一連通管23用以連通開放式揚聲器10與真空產生器22，其中第一連通管23之一端231穿過密封件21而伸入開放式揚聲器10之音箱12內，而第一連通管23之一另一端232連接於真空產生器22。

以下說明壓力測量裝置24的元件與設置方式。壓力測量裝置24包括一第二連通管241以及一壓力計242，其中第二連通管241用以連通開放式揚聲器10與壓力計242。第二連通管241之一端243穿過密封件21而伸入音箱12的內部，第二連通管241之一另一端244則連接壓力計242且位於音箱12的外部。壓力計242為習知的氣壓計，用以測量音箱12 內部的一平衡氣壓值。當真空產生器22抽取音箱12中的空氣後，音箱12內部的氣壓將逐漸與第一連通管23中的氣壓產生平衡，而於音箱12內部形成平衡氣壓值。如此一來，壓力計242透過第二連通管241可直接測量音箱12內部的平衡氣壓值，不易受到真空產生器22抽取空氣時所產生的氣流影響，因而得以測得較精準的氣壓值。

控制器27電性連接於壓力計242，用以接收壓力計242所測得的平衡氣壓值。當平衡氣壓值等於真空產生器22對良品音箱所能產生的預設負壓值時，控制器27判斷開放式揚聲器10無漏氣現象，當平衡氣壓值小於真空產生器22對良品音箱所能產生的預設負壓值時，表示音箱12外的空氣經由音箱12的漏氣處進入音箱12內部，因此控制器27判斷開放式揚聲器10有漏氣現象。

此外，為了方便檢測時控制第一連通管23中氣流之流通與否，並且控制第一連通管23中的氣流以穩定第一連通管23中之氣壓，開放式揚聲器漏氣測試系統20設有電磁閥25以及穩壓器26。其中，電磁閥25與穩壓器26分別設置於真空產生器22之一端但並不以此為限。電磁閥25用以控制第一連通管23中氣流的流通與否，當真空產生器22對音箱12抽氣經過預設時間後，電磁閥25將被關閉，以使真空產生器22不再對音箱12進行抽氣。穩壓器26用以穩定第一連通管23中氣流的氣壓，以避免第一連通管23中的氣壓變化過大，導致壓力計242的讀數不易判讀。此外，為了使揚聲器漏氣測試自動化而更便於測試作業，電磁閥25與穩壓器26可分別電性連接至控制器27，並可經由控制器27進行控制，但並不以此為限。

以下說明關於本發明之開放式揚聲器漏氣測試系統的測試方法。請參閱圖4，圖4為本發明之開放式揚聲器漏氣測試方法之流程圖。如圖4所示，開放式揚聲器漏氣測試方法包括步驟S11~S16。首先步驟S11，利用密封件21封閉開放式揚聲器10之開口13，使音箱12內部形成封閉空間。步驟S12，分別連通真空產生器22與壓力測量裝置24至開放式揚聲器10之音箱12的內部。承上所述，第一連通管23可用以連通真空產生器22與音箱12，第二連通管241可用以連通壓力測量裝置24之壓力計242與音 箱12。

接著步驟S13，啟動真空產生器22開始抽取空氣，用以使音箱12的內部產生負壓值。步驟S14，等待真空產生器22與開放式揚聲器10之音箱12內之間的氣壓平衡。步驟S15，測量開放式揚聲器10之音箱12內之平衡後的平衡氣壓值。步驟S16，比較開放式揚聲器10之平衡氣壓值與真空產生器22對良品音箱所能產生的一預設負壓值，藉以判斷開放式揚聲器10是否有漏氣現象。當平衡氣壓值等於真空產生器22之預設負壓值時，判斷開放式揚聲器10無漏氣現象，當該平衡氣壓值小於真空產生器之預設負壓值時，判斷開放式揚聲器10有漏氣現象。於本較佳實施例中，比較平衡氣壓值與真空產生器之預設負壓值是透過電性連接於壓力計242的控制器27完成，但並不以此為限。於本發明之其他較佳實施例中，可透過檢驗人員比較平衡氣壓值與真空產生器之預設負壓值。

接著說明本發明之揚聲器漏氣測試系統之另一較佳實施例。請參閱圖5，圖5為本發明之開放式揚聲器漏氣測試系統之另一實施例之示意圖。如圖5所示，開放式揚聲器漏氣測試系統30用以測試開放式揚聲器10。開放式揚聲器漏氣測試系統30包括一密封件31、一真空產生器32、一第一連通管33、一壓力測量裝置34以及一控制器35，其中壓力測量裝置34包括一第二連通管341以及一壓力計342。

開放式揚聲器漏氣測試系統30與圖3之開放式揚聲器漏氣測試系統20大致相同，不同之處在於真空產生器32中包括一穩壓模組321以及一開關322，且穩壓模組321與開關322用以取代圖3之開放式揚聲器漏氣測試系統20中的穩壓器26與電磁閥25。其中，穩壓模組321用以穩定第一連通管33中之氣壓，而開關322用以控制第一連通管33中氣流之流通與否。如此一來，開放式揚聲器漏氣測試系統30無須額外設置穩壓器26與電磁閥25亦可穩定與控制第一連通管33中氣流。由於開放式揚聲器漏氣測試系統30與圖3之開放式揚聲器漏氣測試系統20的裝置與操作方式相同，於此將不再贅述。

根據以上較佳實施例之說明可知，本發明之開放式揚聲器漏氣測試系統與方法先利用真空產生器對開放式揚聲器的音箱產生負壓值， 透過壓力測量裝置測量音箱內的平衡氣壓值，再藉由比較開放式揚聲器的平衡氣壓值與真空產生器對良品音箱所能產生之預設負壓值，進而判斷開放式揚聲器是否有漏氣現象。如此一來，利用壓力測量裝置取代習知聽診器的漏氣測試法，不僅減少人為誤判的機率，增加開放式揚聲器漏氣測試的效率，更因壓力測量裝置直接測量音箱內部的平衡氣壓值，避免真空產生器的產生的氣流干擾壓力測量裝置，進而提升測量音箱內部的平衡氣壓值的精準度。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

10‧‧‧開放式揚聲器

13‧‧‧開口

20‧‧‧揚聲器漏氣測試系統

21‧‧‧密封件、軟木塞

22‧‧‧真空產生器

23‧‧‧第一連通管

231‧‧‧第一連通管之一端

232‧‧‧第一連通管之另一端

24‧‧‧壓力測量裝置

241‧‧‧第二連通管

242‧‧‧壓力計

243‧‧‧第二連通管之一端

244‧‧‧第二連通管之另一端

25‧‧‧電磁閥

26‧‧‧穩壓器

27‧‧‧控制器

A‧‧‧軟木塞之一端

B‧‧‧軟木塞之另一端

Claims (9)

1. 一種開放式揚聲器漏氣測試系統，用以測試一開放式揚聲器是否有漏氣現象，其中該開放式揚聲器包括一音箱且該音箱上具有一開口，該系統包括：一密封件，用以卡合於該開口，以密封該開口；一真空產生器，用以使該音箱內產生一負壓值；一第一連通管，用以連通該開放式揚聲器以及該真空產生器，其中該第一連通管之一端穿過該密封件而伸入該開放式揚聲器之該音箱內，該第一連通管之一另一端連接於該真空產生器；以及一壓力測量裝置，用以測量該開放式揚聲器之該音箱內之一平衡氣壓值；其中，該壓力測量裝置包括一第二連通管以及一壓力計，其中該第二連通管之一端穿過該密封件而伸入該音箱內部，而該第二連通管之一另一端連接該壓力計且位於該音箱外部，藉由比較該開放式揚聲器之該平衡氣壓值與該真空產生器對一良品音箱所能產生之一預設負壓值而判斷該開放式揚聲器是否有漏氣現象。
2. 如申請專利範圍第1項所述之開放式揚聲器漏氣測試系統，其中更包括一控制器，該控制器電性連接於該壓力計，用以接收該壓力計所測之該平衡氣壓值，當該平衡氣壓值等於該預設負壓值時，判斷該開放式揚聲器無漏氣現象，當該平衡氣壓值小於該預設負壓值時，判斷該開放式揚聲器有漏氣現象。
3. 如申請專利範圍第1項所述之開放式揚聲器漏氣測試系統，其中該密封件為一由彈性材質所構成的密封件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之開放式揚聲器漏氣測試系統，其中更包括一電磁閥，該電磁閥設置於該連通管上，用以控制該連通管中一氣流之流通與否。
5. 如申請專利範圍第1項所述之開放式揚聲器漏氣測試系統，其中更包括一穩壓器，該穩壓器設置於該連通管上，用以穩定該連通管中之一氣壓。
6. 如申請專利範圍第1項所述之開放式揚聲器漏氣測試系統，其中該真空產生器包括一穩壓模組以及一開關，該穩壓模組用以穩定該第一連通管中之一氣壓，該開關用以控制該第一連通管中該氣流之流通與否。
7. 如申請專利範圍第1項所述之開放式揚聲器漏氣測試系統，其中該開放式揚聲器更包括一導音管以及一揚聲器單體，該揚聲器單體嵌入於該音箱，該導音管設置於該內部，且該導音管之一端連接於該開口。
8. 一種開放式揚聲器漏氣測試方法，用以測試一開放式揚聲器是否有漏氣現象，其中該開放式揚聲器包括一音箱且該音箱上具有一開口，該方法包括：封閉該開放式揚聲器之該開口；分別連通一真空產生器與一壓力測量裝置至該開放式揚聲器之該音箱內部；啟動該真空產生器，用以使該音箱內產生一負壓值；等待該真空產生器與該開放式揚聲器之該音箱內之間之氣壓平衡；測量該開放式揚聲器之該音箱內之一平衡氣壓值；以及比較該開放式揚聲器之該平衡氣壓值與該真空產生器對一良品音箱所能產生之一預設負壓值，藉以判斷該開放式揚聲器是否有漏氣現象；其中連通該真空產生器至該開放式揚聲器之該音箱內部包括利用一第一連通管，其中該第一連通管之一端穿過該開口而伸入該開放式揚聲器之該音箱內，該第一連通管之另一端連接於該真空產生器，以及，連通該壓力測量裝置至該開放式揚聲器之該音箱內部之該壓力測量裝置包括一第二連通管以及一壓力計，其中該第二連通管之一端穿過該開口而伸入該音箱內部，而該第二連通管之一另一端連接該壓力計且位於該音箱外部。
9. 如申請專利範圍第8項所述之開放式揚聲器漏氣測試方法，其中密封該開放式揚聲器之該開口包括放置一密封件卡合於該開口。